CN102780877B - 视频数据发送方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种视频数据发送方法及设备，所述方法包括：发送端设备获取设置于所述发送端设备上的3G/4G上网卡当前的调制方式；所述发送端设备根据所述调制方式，确定当前信道质量信息；若所述当前信道质量信息为表示信道质量差的信息，则所述发送端设备调整待发送的视频数据的质量参数；所述发送端设备向接收端设备发送质量参数降低后的视频数据。本发明提供的方法和设备采用等周期控制视频图像传输参数，从而能根据信道的波动情况及时地调整视频图像的质量参数，以保证视频数据的传输质量；另外，本发明不需要采用闭环控制信道来控制视频图像的质量参数，从而也降低了产品的开发复杂度。

Description

视频数据发送方法及设备

技术领域

本发明涉及通信技术，尤其涉及一种视频数据发送方法及设备。

背景技术

随着3G/4G移动数据通信速率的提高，利用3G/4G移动通信网络进行视频图像实时传输的应用正在成为移动业务应用的主流。但是由于视频图像传输属于高带宽实时传输，而移动通信过程又受到无线信道波动的影响，当无线信道波动较大时，将会导致无线信号信噪比下降，使得通信速率不稳定，而通信速率的不稳定将会导致视频数据接收端接收的视频图像产生模糊、马赛克等问题，当通信速率下降严重时，还会导致图像丢帧而使得视频数据接收端无法正常接收图像的问题。

目前，为了减少移动通信信道波动对视频图像传输的影响，现有技术是当视频数据接收端从视频数据发送端获取视频数据包后，视频数据接收端采用实时传输协议/实时传输控制协议判断当前网络的状态并以视频数据接收端报告的形式将当前网络的状态反馈给视频数据发送端，视频数据发送端再根据视频数据接收端反馈的当前网络的状态调整视频数据的分辨率和帧速率，以提高后续视频数据包的传输服务质量。

然而，上述现有技术需要在视频数据的发送端与视频数据接收端之间建立闭环通信环路，因此存在反馈时间周期较长，不能及时控制视频数据传输质量的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种视频数据发送方法及设备，以实现及时地控制视频图像的传输质量。

本发明的第一个方面是提供一种视频数据发送方法，所述方法包括：

发送端设备获取设置于所述发送端设备上的3G/4G上网卡当前的调制方式；

所述发送端设备根据所述调制方式，确定当前信道质量信息；

若所述当前信道质量信息为表示信道质量差的信息，则所述发送端设备调整待发送的视频数据的质量参数；

所述发送端设备向接收端设备发送质量参数调整后的视频数据。

本发明的另一个方面是提供一种视频数据发送设备，所述设备包括：

调制方式监测模块，用于获取3G/4G上网卡当前的调制方式；

信道质量信息判定模块，用于根据所述调制方式监测模块获取的调制方式，确定当前信道质量信息；

视频数据调整模块，用于当所述当前信道质量信息为表示信道质量差的信息，则调整待发送的视频数据的质量参数；

视频数据发送模块，用于向接收端设备发送质量参数调整后的视频数据。

采用上述本发明技术方案的有益效果是：因发送端设备可以根据3G/4G上网卡所选择的上行调制方式而确定当前信道的质量信息，并在信道质量差的时候及时降低待发送的视频数据的质量参数，因此，不仅能够在信道质量较好时得到较高的传输速率，以保证发送视频数据的质量，而且能够在信道质量变差时，通过降低发送视频数据的分辨率或帧率，避免因丢包严重而使得视频数据接收端无法正常播放视频等问题。因此，可以较好地保证视频数据传输速率与无线信道质量较好地匹配，以提高视频数据传输的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明视频数据发送方法实施例一的流程图；

图2为本发明视频数据发送方法实施例二的流程图；

图3为本发明视频数据发送设备实施例一的结构示意图；

图4为本发明视频数据发送设备实施例二的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在3G/4G移动通信系统中，自适应调制编码技术（AdaptiveModulationandCoding，简称AMC）已经被广泛应用。AMC技术的基本原理是根据当前无线信道的质量状况和网络资源的使用情况选择最佳的链路调制和编码方式，从而尽可能增大终端用户的数据吞吐量，降低传输迟延。而现有的3G/4G上网卡可以基于AMC技术在理想信道条件下选择高阶调制方式来传送用户数据，从而得到较高的传输速率；而在处于不太理想的信道条件下则选择低阶调制方式来传送用户数据，从而保证通信质量。

需要说明的是，本发明的技术方案仅针对发送端设备采用3G/4G上网卡无线接入，而接收端设备采用固定接入的应用场景。因此，发送端设备上3G/4G上网卡当前所采用的调制方式，实际上反映了当前无线通信信道的优劣，本发明以此作为评价信道质量的基准，通过发送端设备监控3G/4G上网卡调制方式的变化情况而调整视频数据的质量参数，从而有效而简捷地提高视频数据的发送质量。

本发明实施例中所述的3G上网卡是目前无线广域通信网络应用广泛的上网介质。目前我国有中国联通的WCDMA、中国移动的td-scdma和中国电信的CDMA2000三种网络制式，所以目前常见的3G上网卡主要包括WCDMA无线上网卡、TD无线上网卡和CDMA2000无线上网卡三类；而4G上网卡则可以是LTE类型的上网卡。

图1为本发明视频数据发送方法实施例一的流程图，如图1所示，所述视频数据发送方法可以包括如下步骤：

步骤101，发送端设备获取设置于所述发送端设备上的3G/4G上网卡当前的调制方式；

举例来说，本实施例所述的发送端设备可以是手机、笔记本电脑或PDA等；其可以通过USB接口、串口或其他通信方式连接3G/4G上网卡，或将3G/4G上网卡内置于该发送端设备中。

因此，基于AMC技术的3G/4G上网卡可以根据信道变化情况，动态选择上行信道调制方式，如选择高阶的调制方式则认为信道质量比较理想；如选择低阶的调制方式，则认为信道质量不太理想。在本实施例中，所述的高阶调制方式可以是包含16种符号的正交幅度调制方式（16QuadratureAmplitudeModulation，简称16QAM）或比16QAM更高阶的调制方式；所述的低阶调制方式可以是正交相移键控调制方式（QuadraturePhaseShiftKeying，简称QPSK）或比QPSK更低阶的调制方式。

需要说明的是，本发明中发送端设备发送视频数据属于上行过程，因此对于上行不采用AMC技术的通信体制，因无法监测其上行的调制方式的变化，所以可以通过监测其下行调制方式的变化而获知上行信道的变化情况，例如，对于时分双工技术(TimeDivisionDuplexing，简称TDD)而言，因其上下行的频率一致，因此从下行信道的监测情况就可以等效地认为获得了上行信道的变化情况；而对于频分双工（FrequencyDivisionDuplexing，简称FDD）而言，一般上行的工作频率要低于下行的工作频率，相比而言下行更易受到影响和干扰，因此可以近似认为下行信道的变化情况反映了上行信道的变化情况。

步骤102，所述发送端设备根据所述调制方式，确定当前信道的质量信息；

在本实施例中，发送端设备可以根据3G/4G上网卡所采用的调制方式而确定当前无线信道的质量信息。本实施例仅以16QAM和QPSK这两种调制方式进行举例说明，例如，如果发送端设备对3G/4G上网卡的调制方式的监控结果为高阶调制即16QAM调制时，则认为当前无线信道的质量状况较好；如果发送端设备对3G/4G上网卡的调制方式的监控结果为低阶调制即QPSK调制时，则认为当前无线信道的质量状况较差。

步骤103，若所述当前信道的质量状况为表示信道质量差的信息，则所述发送端设备调整待发送的视频数据的质量参数；

举例来说，当发送端设备监控到3G/4G上网卡当前的调制方式为低阶调制即QPSK调制时，则认为当前无线信道的质量较差，此时，通过判断发送端设备上一次对3G/4G上网卡调制方式的监控结果而确定对当前待发送视频数据质量参数的调整方式，如果发送端设备上一次对3G/4G上网卡调制方式的监控结果为高阶调制时，则降低当前待发送的视频数据的质量参数，例如降低视频数据的帧速率或分辨率，或两者都降低；如果发送端设备上一次对3G/4G上网卡调制方式的监控结果为低阶调制时，则保持当前待发送视频数据的质量参数与上一次发送的视频数据的质量参数相同。

在具体实现时，质量参数的具体参数值可根据用户对视频图像的客观需求进行动态调整。仍以质量参数采用帧速率和分辨率为例来说，如果传送的视频数据画面变化较少时，则优先保证视频图像的分辨率，而只降低视频图像的帧速率；如果传送的视频数据画面变化较多时，则优先保证视频图像的帧速率，而只降低视频图像的分辨率；当然，也可以在保证待发送视频数据质量的前提下，而同时降低待发送视频数据的分辨率与帧速率或者保持待发送视频数据的分辨率和帧速率与上一次相同。

步骤104，所述发送端设备向接收端设备发送质量参数调整后的视频数据。

由于在上述步骤中已根据无线信道质量信息对待发送视频数据的质量参数进行了相应调整，因此，发送端设备向接收端设备发送质量参数调整后的视频数据，以提高视频数据的发送质量，而不至于因丢包而使得视频数据接收端在播放视频时产生马赛克等问题。

本实施例中，因发送端设备可以根据3G/4G上网卡所采用的调制方式而确定当前信道的质量信息，并在信道质量差的时候及时降低待发送的视频数据的质量参数，因此，可以较好地保证视频数据发送速率与无线信道质量较好地匹配，以提高视频数据传输的质量。

下面采用一个具体的实施例对图1所示方法实施例的技术方案进行详细说明。

图2为本发明视频数据发送方法实施例二的流程图，如图2所示，所述视频数据发送方法可以包括如下步骤：

步骤201，发送端设备获取设置于所述发送端设备上的3G/4G上网卡当前的调制方式；

举例来说，本实施例所述的发送端设备可以是手机、笔记本电脑或PDA等；其可以通过USB接口、串口或其他通信方式连接3G/4G上网卡，或将3G/4G上网卡内置于该发送端设备中。

基于AMC技术的3G/4G上网卡可以根据信道变化情况，动态选择上行信道调制方式，如选择高阶的调制方式则认为信道质量比较理想；如选择低阶的调制方式，则认为信道质量不太理想。在本实施例中，所述的高阶调制方式可以是16QAM调制或比16QAM调制更高阶的调制方式；所述的低阶调制方式可以是QPSK调制或比QPSK调制更低阶的调制方式。

需要说明的是，本实施例仅以16QAM和QPSK这两种调制方式举例说明，本领域技术人员可以理解的是，在现有调制方式中还存在其它调制方式适用于无线信道的质量状况较好的情况或者无线信道的质量状况较差的情况。

在本发明实施例中，发送端设备能够实时或者周期监控3G/4G上网卡调制方式的变化，这是由于AMC调整的周期为TTI，例如当其采用高速分组接入（High-SpeedPacketAccess，简称HSPA）时，其周期为2ms；而在3G长期演进（LongTermEvolution，简称LTE）中，其周期为10ms，因此可等效地认为发送端设备实时地监控3G/4G上网卡调制方式的变化。

步骤202，所述发送端设备根据所述调制方式，确定当前信道的质量信息；

在本实施例中，3G/4G上网卡基于AMC技术在无线信道质量好的情况下而选择采用第一调制方式，而在信道质量差的情况下选择采用第二调制方式，因此，发送端设备可以根据3G/4G上网卡所采用的调制方式而确定当前信道的质量信息为好或差。例如，如果发送端设备对3G/4G上网卡当前的调制方式的监控结果为第一调制方式即16QAM或更高阶调制方式时，则认为无线信道的质量较好；如果发送端设备对3G/4G上网卡当前的调制方式的监控结果为第二调制方式即QPSK或更低阶调制方式时，则认为无线信道的质量较差。

步骤203，判断当前信道质量信息是否为表示信道质量差的信息；若是，则执行步骤204；否则执行步骤205；

发送端设备可以通过判断当前信道质量信息是否为表示信道质量差的信息而确定对待发送视频数据的质量参数进行何种调整。

步骤204，所述发送端设备降低待发送视频数据的质量参数或保持待发送视频数据的质量参数不变；

在该实施方式中，若所述当前信道质量信息为表示信道质量差的信息，则所述发送端设备降低待发送的视频数据的质量参数或保持待发送视频数据的质量参数不变；例如，当发送端设备监控到3G/4G上网卡当前的调制方式为低阶调制即QPSK调制时，则认为当前无线信道的质量较差，此时，通过判断发送端设备上一次对3G/4G上网卡调制方式的监控结果而确定对当前待发送视频数据质量参数的调整方式，如果发送端设备上一次对3G/4G上网卡调制方式的监控结果为高阶调制即16QAM调制方式时，则可以降低当前待发送视频数据的质量参数，如降低视频数据的帧速率或分辨率，或两者都降低；如果发送端设备上一次对3G/4G上网卡调制方式的监控结果也为低阶调制即QPSK调制方式时，则可以保持当前待发送视频数据的质量参数与上一次发送的视频数据的质量参数相同，如保持视频数据的帧速率或/和分辨率不变。

在具体应用中，如要通过3G/4G网络来实时上传720P的高清电视图像，其图像分辨率为1280*720，帧速率为25FPS，此时，如果发送端设备上一次对3G/4G上网卡调制方式的监控结果为高阶调制时，则可以通过降低当前待发送视频数据的帧速率如降到15FPS或分辨率如降到800*600，或两者全部降低的方式进行视频图像的传输，具体的参数值可根据用户对视频图像的客观需求进行动态调整，例如，如果传送的视频数据画面变化较少时，则优先保证视频图像的分辨率，而只降低视频图像的帧速率；如果传送的视频数据画面变化较多时，则优先保证视频图像的帧速率，而只降低视频图像的分辨率，当然，也可以在保证待发送视频数据质量的前提下，而同时降低待发送视频数据的分辨率与帧速率；但是如果发送端设备上一次对3G/4G上网卡调制方式的监控结果为低阶调制时，则可以保持当前待发送视频数据的帧速率或/和分辨率与上一次发送的视频数据的帧速率或/和分辨率相同。

步骤205，所述发送端设备保持待发送的视频数据的质量参数不变，或者提高待发送的视频数据的质量参数；

在该实施方式中，若所述当前信道质量信息为表示信道质量好的信息，则所述发送端设备提高待发送的视频数据的质量参数，或者保持待发送的视频数据的质量参数不变。例如，当发送端设备监控到3G/4G上网卡当前的调制方式为低阶调制即16QAM调制时，则认为当前无线信道的质量较好，此时，通过判断发送端设备上一次对3G/4G上网卡调制方式的监控结果而确定对当前待发送视频数据质量参数的调整方式，如果发送端设备上一次对3G/4G上网卡调制方式的监控结果也为高阶调制即16QAM或更高阶调制方式时，则可以保持当前待发送的视频数据的质量参数与上一次发送视频数据的质量参数相同，当然，也可以在保证待发送视频数据质量的前提下提高当前待发送视频数据的质量参数，如提高视频数据的帧速率或分辨率，或两者都提高；如果发送端设备上一次对3G/4G上网卡调制方式的监控结果为低阶调制即QPSK或更低阶调制方式时，则可以提高当前待发送视频数据的质量参数。

此处还是通过上述以3G/4G网络来实时上传720P的高清电视图像为例进行说明，若当前信道质量信息为表示信道质量好的信息时，如果发送端设备上一次对3G/4G上网卡调制方式的监控结果也为高阶调制时，则可以保证图像分辨率为1280*720、帧速率为25FPS的传输要求进行视频图像的传输；如果发送端设备上一次对3G/4G上网卡调制方式的监控结果为低阶调制时，则可以提高当前待发送视频数据的图像分辨率至1280*720、帧速率至25FPS的传输要求进行视频图像的传输。

步骤206，所述发送端设备向接收端设备发送质量参数调整后的视频数据。

由于在上述步骤中已根据无线信道质量信息对当前待发送视频数据的质量参数进行了相应调整，因此，发送端设备向接收端设备发送质量参数不变或降低或提高后的视频数据，以保证发送视频数据的质量以及传输速率。

在本实施例中，因发送端设备可以实时获知当前信道的质量信息，并在信道质量差的时候及时降低待发送的视频数据的质量参数、或者保持待发送的视频数据的质量参数不变，而在信道质量好的时候保持待发送的视频数据的质量参数不变、或者提高待发送的视频数据的质量参数，因此，即使通信网络信道波动、通信速率不稳定，也能够保证发送视频数据的质量以及传输速率，从而使得接收视频数据的用户端的主观感知得到较好的保证。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

图3为本发明视频数据发送设备实施例一的结构示意图，如图3所示，所述视频数据发送设备包括：

调制方式监测模块301，用于获取3G/4G上网卡当前的调制方式；

信道质量信息判定模块302，用于根据所述调制方式监测模块301获取的调制方式，确定当前信道质量信息；

视频数据调整模块303，用于当所述当前信道质量信息为表示信道质量差的信息，则调整待发送的视频数据的质量参数；

视频数据发送模块304，用于向接收端设备发送质量参数调整后的视频数据。

本实施例的发送端设备可以是例如手机、笔记本电脑、或PDA等终端设备；其可以通过USB接口、串口或其他通信方式连接3G/4G上网卡，或将3G/4G上网卡内置于该发送端设备中。本实施例的视频数据发送端设备可以用于执行图1所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

图4为本发明视频数据发送设备实施例二的结构示意图，如图4所示，本实施例在图3所示数据发送设备结构的基础上，进一步地，信道质量调制方式监测模块301还包括监测时间单元307，用于所述调制方式监测模块301实时监测或者周期监测所述3G/4G上网卡的调制方式。信道质量信息判定模块302还包括第一信道质量信息单元305和第二信道质量信息单元306，其中所述第一信道质量信息单元305，用于若所述调制方式为第一调制方式，则确定当前信道质量信息为表示信道质量好的信息；第二信道质量信息单元306，用于若所述调制方式为第二调制方式，则确定当前信道质量信息为表示信道质量差的信息，其中，所述第一调制方式为所述3G/4G上网卡基于自适应调制编码技术在信道质量好的情况下所选择采用的高阶调制方式，如16QAM或比16QAM更高阶的调制方式；所述第二调制方式为所述3G/4G上网卡基于AMC技术在信道质量差的情况下所选择采用的低阶调制方式，如QPSK或比QPSK更低阶的调制方式。

进一步，所述视频数据调整模块303可以包括质量参数降低单元308以及质量参数提高单元309，其中，质量参数降低单元308用于当所述当前信道质量信息为表示信道质量差的信息时，则降低待发送的视频数据的质量参数，或者保持待发送的视频数据的质量参数不变；质量参数提高单元309用于若所述当前信道质量信息为表示信道质量好的信息时，则提高待发送的视频数据的质量参数，或者保持待发送的视频数据的质量参数不变。

本实施例的视频数据发送端设备可以用于执行图2所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种视频数据发送方法，其特征在于，包括：

发送端设备获取设置于所述发送端设备上的3G/4G上网卡当前的调制方式；

所述发送端设备根据所述调制方式，确定当前信道质量信息；

若所述当前信道质量信息为表示信道质量差的信息，则所述发送端设备调整待发送的视频数据的质量参数，所述质量参数包括：帧速率或/和分辨率；

所述发送端设备向接收端设备发送质量参数调整后的视频数据；

所述发送端设备获取设置于所述发送端设备上的3G/4G上网卡当前的调制方式，包括：

所述发送端设备实时监测或者周期监测所述3G/4G上网卡的调制方式；

若所述当前信道质量信息为表示信道质量好的信息，则所述发送端设备提高待发送的视频数据的质量参数，或者保持待发送的视频数据的质量参数不变。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送端设备根据所述调制方式，确定当前信道质量信息，包括：

若所述调制方式为第一调制方式，则确定当前信道质量信息为表示信道质量好的信息；

若所述调制方式为第二调制方式，则确定当前信道质量信息为表示信道质量差的信息；

所述第一调制方式为所述3G/4G上网卡基于自适应调制编码技术在信道质量好的情况下所选择采用的调制方式，所述第二调制方式为所述3G/4G上网卡基于自适应调制编码技术在信道质量差的情况下所选择采用的调制方式。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一调制方式为高阶调制方式，所述第二调制方式为低阶调制方式。

4.一种视频数据发送设备，其特征在于，包括：

调制方式监测模块，用于获取3G/4G上网卡当前的调制方式；

信道质量信息判定模块，用于根据所述调制方式监测模块获取的调制方式，确定当前信道质量信息；

视频数据调整模块，用于当所述当前信道质量信息为表示信道质量差的信息，则调整待发送的视频数据的质量参数，所述质量参数包括：帧速率或/和分辨率；

视频数据发送模块，用于向接收端设备发送质量参数调整后的视频数据；

所述调制方式监测模块还包括：

监测时间单元，用于所述调制方式监测模块实时监测或者周期监测所述3G/4G上网卡的调制方式；

所述视频数据调整模块还用于：若所述当前信道质量信息为表示信道质量好的信息，则提高待发送的视频数据的质量参数，或者保持待发送的视频数据的质量参数不变。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述信道质量信息判定模块包括：

第一信道质量信息单元，用于若所述调制方式为第一调制方式，则确定当前信道质量信息为表示信道质量好的信息；

第二信道质量信息单元，用于若所述调制方式为第二调制方式，则确定当前信道质量信息为表示信道质量差的信息；

所述第一调制方式为所述3G/4G上网卡基于自适应调制编码技术在信道质量好的情况下所选择采用的调制方式，所述第二调制方式为所述3G/4G上网卡基于自适应调制编码技术在信道质量差的情况下所选择采用的调制方式。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述第一调制方式为高阶调制方式，所述第二调制方式为低阶调制方式。